Sạc không dây là gì và nó hoạt động như thế nào?

Sạc không dây, như công nghệ sạc Qi mà nhiều điện thoại Android sử dụng, không phải là công nghệ mới. Chiếc dao cạo điện Panasonic của tôi đã sử dụng nó từ nhiều năm trước và hầu hết chúng ta đều thấy bàn chải đánh răng sạc không dây trong một cái nôi. Và tất nhiên, chúng ta không thể quên Palm và cách nó mang sạc không dây đến với mọi người bằng Touchstone. Giờ đây, những hạn chế về kích thước, chi phí và hiệu quả đã giảm bớt một chút, việc sạc không dây vào thứ gì đó như điện thoại hoặc đồng hồ Android của bạn có ý nghĩa hơn.

Chúng tôi nhận được nhiều hơn một vài câu hỏi về sạc không dây và cách thức hoạt động của nó, vì vậy hãy dành vài phút và nói về những điều cơ bản; nó là gì, nó hoạt động như thế nào và tại sao bạn lại muốn nó trong lần mua Android tiếp theo.

Xem thêm: Tấm sạc không dây tốt nhất cho Galaxy S8

Sạc không dây là gì?

Sạc không dây không phải là phép thuật - bạn vẫn cần một dây. Sự khác biệt là dây được kết nối với đế sạc thay vì điện thoại của bạn, vì vậy bạn chỉ cần thả Android xuống bộ sạc và mọi thứ sẽ hoạt động mà không cần nối bất cứ thứ gì vào điện thoại của bạn. Đế sạc có thể có hình dạng hoặc kích thước gần như bất kỳ, và thậm chí có thể ở trong một cái gì đó như táp lô xe của bạn hoặc đế của đèn từ IKEA. Miễn là bạn có thể có được vị trí phù hợp ở phía sau Android của bạn ở đúng vị trí trên đế của bộ sạc, nó sẽ hoạt động.

Một ví dụ điển hình là có đế sạc không dây trên bàn làm việc. Khi bạn không sử dụng điện thoại, bạn đặt nó trên bộ sạc. Khi bạn cần sử dụng điện thoại, hãy nhấc máy và sạc. Sạc không dây không nhanh như Sạc nhanh, nhưng thật dễ dàng và là thứ bạn có thể sử dụng để giữ điện thoại của bạn đứng đầu suốt cả ngày (trong ví dụ của chúng tôi). Đó là nơi sạc không dây tỏa sáng - dễ sử dụng.

Sạc không dây hoạt động như thế nào?

Sạc không dây sử dụng hai khớp nối cảm ứng cộng hưởng để truyền tín hiệu năng lượng thấp giữa hai thiết bị. Chúng được thiết kế đặc biệt để truyền tải điện mà không chạm vào nhau như kết nối có dây thông thường. Trạm cơ sở, được cắm vào tường thông qua nguồn điện riêng, có một cuộn dây phát và điện thoại của bạn có một cuộn dây thu. Trạm cơ sở thường xuyên gửi tín hiệu ra và khi cuộn dây thu đủ gần, sự thay đổi cộng hưởng (trạm gốc thay đổi biên độ dao động của nó - nó rung nhanh hơn) xảy ra trong tín hiệu. Dạng sóng của tín hiệu sau đó được điều chế (thay đổi để cho cuộn dây trong điện thoại biết được nguồn điện được gửi) và quá trình sạc cảm ứng bắt đầu.

Sạc không dây sử dụng lý thuyết điện giống như máy phát điện: năng lượng cơ học tạo ra năng lượng điện.

Sạc cảm ứng sử dụng hai cuộn dây điện từ được thiết kế đặc biệt đó để tạo ra từ trường giữa hai thiết bị. Có một quá trình phức tạp liên quan cho phép một từ trường tạo ra điện thông qua sự khác biệt của thế năng và dao động. Dao động là một biến thể lặp đi lặp lại theo thời gian, và trong trường hợp của một cuộn dây điện từ, bạn có thể coi nó là rung động.

Cuộn dây trong thiết bị Android của bạn cũng được kết nối với mạch sạc pin và pin của bạn được sạc bằng năng lượng gây ra bởi từ trường.

Cảm ứng điện từ thực sự rất tuyệt, và điều cơ bản là nếu bạn di chuyển một vật liệu dẫn điện, như cuộn dây hoặc cuộn dây, với sự có mặt của từ trường bạn tạo ra các dòng điện tử. Những thứ như máy phát điện chạy bằng khí cũng "tạo ra" điện bằng cách sử dụng năng lượng cơ học để tạo EMF (lực điện động). Cảm ứng điện từ cũng được sử dụng trong máy biến áp và các thiết bị đo dòng điện.

Sạc không dây không hiệu quả lắm, nhưng nó sẽ trở nên tốt hơn với mỗi lần lặp của tiêu chuẩn.

Nhiệt dư cũng được tạo ra và đó là một phần lý do tại sao sạc không dây không phải là cách hiệu quả nhất để truyền năng lượng từ tường vào pin của bạn. Đây cũng là lý do tại sao phải mất nhiều thời gian để sạc điện thoại của bạn trên một miếng đệm Qi hơn là để cắm điện vào tường. Trong khi các phương pháp và vật liệu mới sử dụng tần số cao hơn và cuộn dây mỏng hơn so với các lần lặp lại trước đây, sạc không dây vẫn kém hiệu quả và tốn kém hơn so với sạc tiêu chuẩn qua dây. Nó sẽ giữ cách này trong tương lai gần.

Để đơn giản hóa:

• Mỗi chiếc Android và bộ sạc của bạn đều có cuộn dây điện đặc biệt.
• Khi hai cuộn dây đủ gần, chúng sử dụng từ tính để tạo ra các dao động nhỏ (dao động) trong cuộn dây và EMF được tạo bởi cuộn dây bên trong điện thoại của bạn.
• EMF này sẽ gửi một lượng điện nhỏ thông qua mạch sạc trong điện thoại của bạn và sạc pin.
• Nó tốn nhiều chi phí hơn và mất nhiều thời gian để sạc hơn so với khi bạn cắm điện thoại và tạo ra nhiều nhiệt hơn vì điều này kém hiệu quả hơn so với kết nối dây theo cách truyền thống.
• Định luật cảm ứng của Faraday là tuyệt vời và phương trình Maxwellay Faraday giống như sô cô la toán học: ngọt ngào và suy đồi. Sạc không dây cũng khá tuyệt vời khi bạn cũng đang sử dụng nó.

Một từ về Powermat

Qi không phải là chuẩn sạc không dây duy nhất. Các tiêu chuẩn khác như Powermat được sử dụng để xây dựng các giải pháp sạc không dây. Chúng sử dụng một tiêu chuẩn khác với Qi nhưng khoa học đằng sau tất cả đều giống nhau. Powermat đã hợp tác với các công ty như AT & T và Starbucks để cung cấp các trạm cơ sở ở những nơi công cộng và sử dụng hộp đựng đặc biệt hoặc khối sạc được gắn vào điện thoại cho phép bạn sạc không dây. Họ cũng hợp tác với General Motors và đang làm việc để mang các đế sạc không dây tích hợp trong xe.

Powermat thực hiện một số điều thực sự tuyệt vời (dù sao bạn cũng là một kỹ sư điện) và một số người sẽ cho rằng đó là tiêu chuẩn tốt hơn. Trong mọi trường hợp, Qi là phổ biến hơn.

Mặc dù cùng một lý thuyết điện cơ bản áp dụng cho cả Powermat và Qi, các tiêu chuẩn khác nhau có nghĩa là chúng không tương thích. Điện thoại hỗ trợ Qi của bạn sẽ không sạc trên cơ sở Powermat vì tín hiệu gửi và nhận khác nhau. Nếu bạn có thiết bị Powermat, bạn cần chắc chắn rằng mình sẽ mua thêm thiết bị Powermat để mọi thứ hoạt động.

Có những trường hợp ngoại lệ, như điện thoại Samsung Galaxy, bao gồm cả hai tiêu chuẩn Qi và Powermat.

Tại sao tôi muốn sạc không dây trong điện thoại tiếp theo của mình?

Bây giờ chúng tôi có một tiêu chuẩn được chấp nhận rộng rãi - chúng tôi đang nói về tiêu chuẩn Qi ở đây - chúng tôi phải nhớ rằng mọi bộ sạc Qi sẽ hoạt động với bất kỳ thiết bị nào được chứng nhận Qi. Điều đó có nghĩa là bộ sạc bạn mua, cho dù đó là một đơn vị không có thương hiệu Trung Quốc trị giá 6 đô la từ Amazon hoặc một thương hiệu tên như Samsung hay Zens, sẽ hoạt động với thiết bị bạn có bây giờ và bất kỳ thiết bị nào bạn mua trong tương lai.

Bạn không sử dụng sạc không dây vì nó "tốt hơn". Bạn sử dụng nó vì nó thuận tiện hơn. Hơn rất nhiều.

Kết hợp điều này với yếu tố tiện lợi - và cho đến khi bạn mua một vài bộ sạc Qi và đặt chúng ở những nơi bạn có khả năng đặt điện thoại của mình, bạn không thực sự hiểu nó tiện lợi như thế nào. Bạn có thể có một bộ sạc Qi ở bàn làm việc, trên bàn trong phòng khách, một trong xe hơi và một trên đầu giường của bạn. Galaxy S8 của bạn sẽ gần như không bao giờ có mức phí dưới 50%. Không phải vì thời lượng pin trên Galaxy S8 là tuyệt vời hay vì bộ sạc Qi hoạt động "tốt hơn", mà bởi vì bất cứ khi nào nó không có trong tay thì nó đều sạc.

Tất nhiên, có chi phí ban đầu để mua đế sạc, nhưng chúng khá rẻ - tương đương với chi phí tương đương với mụn cóc trên tường và cáp USB. Khi ngày càng có nhiều thiết bị cầm tay và điện thoại thông minh chuyển sang tiêu chuẩn Qi, ngày càng có nhiều thiết bị có thể tận dụng các bộ sạc.

Sạc không dây không làm cho điện thoại của bạn hoạt động khác đi, nhưng nó có thể thay đổi cách bạn sử dụng.

Cập nhật tháng 9 năm 2017: Làm rõ một số lý thuyết điện và đảm bảo các phiên bản mới nhất của tiêu chuẩn Qi được trình bày.